[发明专利]一种基于用户分布的基站电磁辐射预测方法

说明书

本发明公开了一种基于用户分布的基站电磁辐射预测方法，其步骤如下：通过无线通信信号传播路径损耗模型，根据移动终端与基站天线之间的距离，计算基站通信所需瞬时发射功率；结合基站通信所需瞬时发射功率和基站覆盖区域用户分布的概率密度函数，计算基站的平均发射功率；通过得到的基站平均发射功率，预测基站周围某点位平均电磁辐射强度。本发明通过考虑用户在覆盖区域的分布、路径损耗、用户通信特征多个因素，对基站周围的电磁辐射预测进行建模，所建立的模型能够准确的计算出基站某点位平均电磁辐射强度。该方法对基站建设、电磁辐射环境影响评价及环境保护有极大的参考价值，具有一定的社会效益。

技术领域

本发明涉及一种基于用户分布的基站电磁辐射预测方法。

背景技术

目前针对通信基站周围的电磁辐射预测，主要通过基站的最大发射功率、天线辐射方向图以及发射天线与预测点之间的距离等因素来进行预测。例如，Linhares A发表的[Side lobes from radio base station antenna in the evaluation of humanexposure to EMF[C]//Microwave&Optoelectronics Conference.IEEE,2013:1-5.]就是通过最大发射功率、路径损耗以及天线相关参数对电磁辐射进行分析的。而实际上基站发射功率和基站周围的用户分布相关，当通话用户离基站的距离较远时，基站将自动增加发射功率，满足移动终端所需最低解码功率，此时基站周围的电磁辐射强度上升，而当通话用户离基站的距离较近时，基站会自动降低发射功率，减少网内干扰，此时基站周围的电磁辐射强度下降。若采用最大发射功率对基站周围电磁辐射进行预测，预测值和实际测量值之间必然会出现较大的偏差。本发明专利通过基站周围的用户分布概率密度函数，实现更加精确的电磁辐射预测。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种准确的基站周围电磁辐射预测方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：

1)、通过无线通信信号传播路径损耗模型，当移动终端距离基站天线r时，计算基站通信所需瞬时发射功率P_t；

2)、通过步骤1获得的瞬时发射功率P_t，并结合基站覆盖区域用户分布的概率密度函数，计算基站的平均发射功率P_T；

3)、通过步骤2得到的基站平均发射功率P_T，预测基站周围某点位平均电磁辐射强度。

上述的一种基于用户分布的基站电磁辐射预测方法，所述步骤1)中，基站通信所需瞬时发射功率的表达式为：

P_t＝P_rγ^-1rⁿ

其中P_t表示基站通信所需瞬时发射功率，单位为W；P_r表示移动终端通信所需解码功率，单位为W；γ表示天线的相关因子，单位为dbm；r表示通信时移动终端与基站天线之间的距离，单位为m；n表示路损因子，根据地形环境进行取值，其范围为2≤n≤5。

上述的一种基于用户分布的基站电磁辐射预测方法，所述步骤2)中，基站平均发射功率的表达式为：